光伏电站设计
表3.3.2本光伏电站代表年各标准月太阳辐射数据统计表
月份
标准月辐射量(兆焦/平米) 标准月日照时数/h
从气象部门获得
1
262.12
2
344.79
3
523.23
4
646.22
5
777.28
6
765.18
7
760.14
8
692.60
9
571.62
210.4 219.9 267.9 288.3 338.8 329.6 333.4 323.3 296.9
综上所述:最终所选的光伏组件的型号为CSP6P-245P型
四、光伏发电系统总体方案设计
4.2、光伏阵列安装方式的设计
(1) 固定式 光伏组件的安装,考虑其经济性和
安全性,目前技术最为成熟、成本相对最低、 应用最广泛的方式为固定式安装。由于太阳 在北半球正午时分相对于地面的倾角在春分 和秋分时等于当地的纬度,在冬至等于当地 纬度减去太阳赤纬角,夏至时等于当地纬度 加上太阳赤纬角。 如果条件允许,可以采 取全年两次调节倾角的方式,也就是说在春 分-夏至-秋分采用较小的倾角,在秋分—冬 至—春分采用较大的倾角。
方阵安装倾角的最佳选择取决于诸多因素,如地理位置、全年太阳 辐射分布、直接辐射与散射辐射比例、负载供电要求和特定的场地条件等。 并网光伏发电系统方阵的最佳安装倾角可采用专业系统设计软件进行优化设 计来确定,它应是系统全年发电量最大时的倾角。
通过软件计算,当倾角等于 42°,全年所接收到的太阳辐射能最 大,约为1990kWh/m2。倾角在35~45°间时,全年太阳辐射量差别不大。 太阳能电池组件安装倾角暂定为 42°朝正南方向。
重量(kg)
16.8
19.8
CSP6P-245p 245 8.17 30.0 8.74 37.1 1000 14.9% 0.065%/K -0.34%/K -0.43%/K 1938*982*40 20
四、光伏发电系统总体方案设计
初选电池组件组成的50MWp光伏电站组件数量比较
参数
方案一
方案二
方案三
哈密东南山口50Mwp光伏电站设计
指导老师: 学生: 班级: 学号:
一、选题的目的及意义
1.1 太阳能的优势
(1)数量巨大 (2)时间长久 (3)普照大地 (4)清洁无污染
1.2 光伏发电的优势
(1)结构简单,体积小且轻 (2)容易安装运输,建设周期短 (3)维护简单,使用方便 (4)清洁、安全、无噪声 (5)可靠性高、寿命长、而且应 用范围广
的太阳能总辐射量是 水平面上的,实际光 伏电池组件在安装时 通常会有一定的倾角 以尽可能多的捕捉太 阳能。
通过以上 数据分析,水平面平 均年辐照量为 1742.70千瓦时/平方
10
431.49
270.6
米,约为6273.71兆
11
280.27
216.5
焦/平方米,属于太
12
218.77
189.5
阳能资源比较丰富地
双轴跟踪方式 131 4.9 4.4元/Wp 440 145
28.2
41
有旋转机构,工作量较大 有旋转机构,工作量更大
布置分散,需逐个清洗, 布置分散,需逐个清洗,
清洗量较大
清洗量较大
综上所述:光伏组件支架的安装方式最终选为固定安装方式
四、光伏发电系统总体方案设计
4.3、光伏阵列最佳倾角的计算
光伏阵列的安装倾角对光伏发电系统的效率影响较大,对于固定式安装 的光伏阵列最佳倾角即光伏系统全年发电量最大时的倾角。
哈密市东南部、星星峡等区域全年日照时数达3500小时,比俗称“日光城” 的拉萨还多350小时。根据我国太阳能资源区划标准,该区属“较丰富带”, 比较适合建设大型光伏电站。
表3.3.1哈密地区基本气候情况(据1971-2011年资料统计)
哈密地区 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月
平均最低 温度(℃) -15.9 -10.6 -2.7 5.5
11.9 16.5 18.6 16.8 10.5 2.6
-5.3 -12.7
极端最低
温度(℃) -27.7 -25.8 -15.2 -11.7 -1.5 7.0
9.4
5.4
0.8
-9.4 -21.6 -28.6
平均降水
量(毫米) 1.3
1.5
CS6P系列光伏电池组件的特点如下: (1)60片高效的多晶电池片组成。 (2)优质牢固的铝合金边框可以 抵御强风、冰冻及变形。 (3)新颖特殊的边框设计进一步 加强了玻璃与边框的密封。
四、光伏发电系统总体方案设计
(4)铝合金边框的长 短边都备有安装孔,满 足各种安装方式的要求。 (5)高透光率的低铁 玻璃增强了抗冲击力 (6)优质的EVA材料和 背板材料
对于跟踪式系统,其倾斜面上能最大程度的接收的太阳总辐射量,从而增加 了发电量,但考虑:
1)跟踪系统自动化程度高,但目前技术尚不成熟,尤其是在沙尘天气时,其 传动部件会发生沙尘颗粒侵入,增加了故障率,加大运营维护成本,使用寿命非 常短,不及固定支架寿命的 1/4;
2)跟踪系统装置复杂,国内成熟的且有应用验证的产品很少,并且其初始成 本较固定式安装高很多,发电量的提高比例低于成本的增加比例,性价比较差。
短路电流(A)
8.4
开路电压(V)
35.76
最大系统电压(V) 1000
组件效率
14.12%
短路电流温度系数 0.045%/K
开路电压温度系数 -0.34%%/K
峰值功率温度系数 -0.47%/K
组件尺寸(mm) 1482*992*35
CSP6P-210p 210 7.55 28.2 8.07 34.74 1000 14.83% 0.06%/K -0.37%/K -0.45%/K 1650*990*50
具体参数如下表所示:
地区
PHH/h
最佳倾角
PHT/h
光伏/直流负载 PV/LDC/ (WD/W·h)
光伏/交流负载 PV/LDC/ (WD/W·h)
哈密
4.82
42°
5.52
0.259
0.302
42
四、光伏发电系统总体方案设计
4.4、光伏阵列间距设计
光伏阵列必须考虑前、后排的遮挡阴
影问题,如图所示。计算确定光伏阵列间
组件型号
CSP6P-180P
CSP6P-210P
CSP6P-245P
串联数量(块)
22
1MWp子方针并联数量(路) 254
1MWp子方针组件数量(块) 5588
50MWp方针组件数量(块) 279400
电站实际安装容量(MWp) 50.292
21 228 4788 239400 50.274
20 206 4120 206000 50.47
三、光能资源的分布
3.1 我国光能资源的分布
分为五类地区:
一类地区:全年日照时数为 3200~3300h,年辐射量在6700~ 8370MJ/m2。
二类地区:全年日照时数为 3000~3200h ,年辐射量在 5860~6700 MJ/m2。
三类地区:全年日照时数为 2200~3000h,年辐射量在5020~ 5860MJ /m2。
综上所示,可以得出峰值功率为245WP组件的优点为:
(1)245Wp组件的最佳工作电流、最佳工作电压、短路电流、开路电压的综合指标较高。
(2)采用245Wp组件组成1MWp光伏电站所使用的组件数量最少,组件数量少意味着组件 间连接点少,故障几率减少,接触电阻小,线缆用量少,系统整体损耗也会降低。
(3)拟选用CSP6P-245P多晶硅电池组件,在工程实施时,应就电池板的抗风沙能力对供 货厂商提出具体要求。
三、光能资源的分布
3.3 哈密地区太阳能资源状况
哈密地处亚欧大陆腹地,属典型的温带大陆性气候,干燥少雨,晴天多,年 平均降水量不足40毫米,光照丰富,年、日温差大。春季多风、冷暖多变, 夏季酷热、蒸发强,秋季晴朗、降温迅速,冬季寒冷、低空气层稳定。极端 最高气温43℃,极端最低气温-32℃,无霜期平均182天。这里空气干燥,大 气透明度好,云量遮蔽少,光能资源丰富,为全国光能资源优越地区之一, 日照充足,年平均太阳总辐射量为6273.71兆焦/平方米,全年日照时数为3300 至3500小时,为全国日照时数最多的地区之一。
4.2.2、光伏电池组 件型号的确定
目前国内生产的各种太 阳能电池组件的种类、 参数十分齐全,对MW级 的光伏电站,组件用量 大、占地面积广,所以 应优先选用单位面积容 量比较大的电池组件。
电池组件型号规格 CSP6P-180p
标准测试条件下峰
值功率(Wp)
180
最佳工作电流(A) 7.6
最佳工作电压(V) 25
距的一般原则:冬至日当天早晨9:00至下
午3 : 00的时间段内,光伏阵列不应被该
档。计算公式如下:
D L cos L sin
cos
tan[arcsin(sin sin cos cos cos)]
一、选题的目的及意义
1.3 我国的能源现状及环境问题
(1)能源短缺 (2)环境污染严重
二、 太阳能光伏发电系统的介绍
2.1 光伏发电系统的类型
(1)独立光伏发电系统 (2)并网光伏发电系统 (2)分布式光伏发电系统
2.2 光伏发电系统的组成
(1)太阳能电池板 (2)太阳能控制器 (3)蓄电池 (4)逆变器
公害
技术 壁垒
单晶 硅
13-20%
高
高
中
高
小
中
多晶 硅
10-18%
中